Os fornos tradicionais de ar forçado a gás produzem gases de combustão a quente e, portanto, precisam de tubos de ventilação de metal ou chaminés. Por outro lado, os modernos fornos de condensação de alta eficiência exaurem gases muito mais frios e precisam apenas de materiais de tubos de plástico - como PVC, CPVC ou ABS - para suas saídas de exaustão. Alguns fornos de alta eficiência também incluem um tubo de plástico para a área de admissão e todos os tipos usam um terceiro tubo de plástico para drenar a condensação corrosiva resultante do processo de combustão.
Como não existem padrões universais para tubos de exaustão e admissão em fornos de alta eficiência, há uma falta de clareza e responsabilidade em relação aos padrões de construção aprovados para este material de tubulação. Ao instalar esse tipo de forno, é melhor seguir as especificações de tubos do fabricante, bem como quaisquer requisitos locais de código de construção ou canalização.
Tipos de sistemas de ventilação de fornos de alta eficiência
Existem dois tipos de fornos de condensação: sistemas de dois tubos, ou ventilação direta, e sistemas de tubo único, que possuem ventilação não direta.
- Sistema de ventilação direta (dois tubos): O sistema de dois tubos é mais comum em aplicações de aquecimento doméstico. Ele fornece uma ventilação de entrada direta que leva o ar externo para a câmara de combustão selada com um tubo, enquanto um segundo tubo de ventilação fornece ventilação selada de gases de escape de volta para o exterior da sua casa. Em um sistema de ventilação direta, você pode ver facilmente os dois canos emergindo pela lateral da sua casa. As aberturas de ventilação também podem ser terminadas acima do teto.
- Sistema de tubo único: o sistema de ventilação não direta de tubo único é usado onde não há necessidade real de uma ventilação de entrada de ar de combustão separada. Ele fornece um tubo de ventilação para gases de exaustão, mas usa ar não condicionado (não resfriado ou aquecido) do espaço ao redor do forno para o ar de combustão. Esses fornos geralmente são instalados em espaços não-condicionados, como garagem, espaço de rastreamento, porão ou sótão, onde há bastante ar ambiente para fornecer combustão.
Por que os fornos de condensação precisam de um tubo de condensado
Os fornos de condensação de alta eficiência possuem combustão de dois estágios para extrair o máximo possível de energia térmica da queima de gás. Após o primeiro estágio, os gases de escape quentes passam por um segundo estágio de combustão, resultando em escape com muito pouco calor. Esse processo cria condensado, ou umidade, do trocador de calor do forno. O tubo de condensação drena a umidade para um dreno de piso ou tubo de drenagem doméstico.
Por que os fornos usam tubos de plástico
Os fornos de condensação estão listados como aparelhos da CATEGORIA IV, que exigem que os sistemas de ventilação sejam à prova d'água e à prova de gás. O forno usa um motor de ventilação de exaustão que empurra os gases de escape através do tubo de ventilação, criando uma pressão estática positiva na ventilação. O forno de condensação produz gases de escape condensados que contêm água e dióxido de carbono, que juntos formam ácido carbônico que resulta em condensado corrosivo. Portanto, somente tipos especiais de plástico são recomendados pelos fabricantes de forno para ventilação e drenagem de condensado em um forno de condensação.
Os materiais adequados para os tubos de ventilação e condensado incluem tubos de PVC (cloreto de polivinil), CPVC (cloreto de polivinil clorado) e ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno), dependendo da temperatura especificada dos gases de escape do forno. Esses diferentes plásticos têm diferentes temperaturas máximas de serviço de aquecimento: o PVC tem a classificação mais baixa em 140 F., a CPVC tem a mais alta em 194 F. e o ABS fica no meio, a uma temperatura máxima de serviço de 160 F. Falha no tubo, como flacidez ou vazamento, pode ocorrer se as temperaturas sustentadas excederem as temperaturas recomendadas de serviço.
Como melhorar o desempenho de drenos com um AAV (válvula de admissão de ar)Confusão em torno dos padrões da indústria
O Código Internacional de Gás Combustível declara na seção 503.4.1.1 (IFGS): “Tubos e conexões de plástico usados para ventilar os aparelhos devem ser instalados de acordo com as instruções de instalação do fabricante do aparelho.” Mas essa falta de especificações pode causar confusão. Embora as instruções do fabricante listem quais tipos de tubulação são aceitáveis para seus produtos, elas dependem do contratado instalador para determinar qual tubo de plástico usar.
Ironicamente, mesmo que a presença de tubos de ventilação de plástico tenha se tornado sinônimo de fornos de condensação de alta eficiência, os fabricantes de tubos de PVC não recomendam PVC para esta aplicação. Também não existem normas oficiais da ASTM para tubos de plástico usados como ventilação de gás de combustão. Mesmo quando um fabricante de forno faz referência a uma agência de padrões e padrões - como o ASTM D1785 para tubo de PVC Schedule 40 - o padrão é apenas para a instalação do tubo. A norma ASTM D1785 para o Schedule 40 (aplicável à tubulação de drenagem de canalização) declara: "Esta especificação padrão para tubos de PVC não inclui requisitos para tubos e conexões destinados a serem usados para ventilar gases de combustão".
Códigos e recomendações para fornos de condensação
Os códigos de construção, tanto em nível nacional quanto local, parecem diferir dos fabricantes de fornos para especificar quais tubos de plástico podem ser usados como aberturas de baixa temperatura com seus produtos. Recomendações à parte, porém, é o contratante da instalação que determina em última análise qual tubo de plástico usar.
Apesar da confusão, a prática segura sugeriria o uso de tubos de PVC horário 40 para a ventilação de entrada de ar no forno e a CPVC para a ventilação de exaustão, dada a sua temperatura de serviço mais alta. Dessa forma, se houver um problema com o forno que exceda a temperatura de exaustão do projeto, o sistema de ventilação de exaustão tem quase 40% mais capacidade de lidar com o excesso de calor antes de chegar ao ponto em que pode falhar.